變頻調速在自來(lái)水廠(chǎng)的應用方案介紹

四．變頻改造后的效益計算

　　我們從水泵調速節能原理得知，當水泵拖動(dòng)電機工頻運行時(shí)，出力為額定值，轉速及功耗為額定值，當采用變頻調速時(shí)，可以按需要升降電機轉速，改變水泵的性能曲線(xiàn)，使水泵的額定參數滿(mǎn)足工藝要求，根據水泵的相似定律，變速前后流量、揚程、功率與轉速之間關(guān)系為：
　　Q1/Q2=n1/n2
　　H1/H2=（n1/n2）2
　　P1/P2=（n1/n2）3
　　Q1 、H1、P1—水泵在n1轉速時(shí)的流量、揚程、功率；
　　Q2、H2、P2—水泵在n2轉速時(shí)相似工況條件下的流量、揚程、功率

　　假如轉速降低一半，即：n2/n1=1/2，則P2/P1=1/8，可見(jiàn)降低轉速能大大降低軸功率達到節能的目的。從上圖中可以看出：當轉速由n1降為n2時(shí)，水泵的額定工作參數Q、H、P都降低了。但從效率曲線(xiàn)η-Q看，Q2點(diǎn)的效率值與Q1點(diǎn)的效率值基本是一樣的。也就是說(shuō)當轉速降低時(shí)，額定工作參數相應降低，但效率不會(huì )降低，有時(shí)甚至會(huì )提高。因此在滿(mǎn)足操作要求的前提下，水泵仍能在同樣甚至更高的效率下工作。

　　為了使測量的數據更加真實(shí)，我們在高壓變頻穩定運行之后又進(jìn)行了72小時(shí)的節能測試，我方調試人員在72小時(shí)之內時(shí)時(shí)記錄數據，包括電機電流，出水量，電機溫度，母管壓力，頻率，水位深度等，以便更準確的進(jìn)行節能計算。如下表所示：

　　母管壓力均在0.212-0.228MPa之間，水位深度為8.88-8.93米，頻率保持在44HZ-46H，按場(chǎng)年均單耗132kwh計算，三天的平均節電率為15 %，在廠(chǎng)方已經(jīng)采取了多次節能措施的前提下，能達到這樣的節能效果，客戶(hù)十分滿(mǎn)意。

五．使用變頻器的附加效果

　　使用變頻器不但可以節能降耗，它的的許多附加效果也是值得稱(chēng)道的。

1、減少電機啟動(dòng)時(shí)的電流沖擊

　　電機直接啟動(dòng)時(shí)的最大啟動(dòng)電流為額定電流的7倍；星角啟動(dòng)為4.5倍；電機軟啟動(dòng)器也要達到2.5倍。觀(guān)察變頻器起動(dòng)的負荷曲線(xiàn)，可以發(fā)現它啟動(dòng)時(shí)基本沒(méi)有沖擊，電流從零開(kāi)始，僅是隨著(zhù)轉速增加而上升，不管怎樣都不會(huì )超過(guò)額定電流。因此凝泵變頻運行解決了電機啟動(dòng)時(shí)的大電流沖擊問(wèn)題，消除了大啟動(dòng)電流對電機、傳動(dòng)系統和主機的沖擊應力，大大降低日常的維護保養費用。

2、延長(cháng)設備壽命

　　使用變頻器可使電機轉速變化沿凝泵的加減速特性曲線(xiàn)變化，沒(méi)有應力負載作用于軸承上，延長(cháng)了軸承的壽命。同時(shí)有關(guān)數據說(shuō)明，機械壽命與轉速的倒數成正比，降低凝泵轉速可成倍地提高凝泵壽命，凝泵使用費用自然就降低了。

3、降低噪音

　　我廠(chǎng)水泵改用變頻器后，降低水泵轉速運行的同時(shí)，噪音大幅度地降低，當轉速降低50%時(shí)，噪音可減少十幾個(gè)絕對分貝。同時(shí)消除了停車(chē)和啟動(dòng)時(shí)的打滑和尖嘯聲，克服了由于調門(mén)線(xiàn)性度不好，調節品質(zhì)差，引起管道錘擊和共振，造成給水系統上水管道強烈震動(dòng)的缺陷，在水泵變頻運行后，噪音、振動(dòng)都大為減少，變化相當可觀(guān)。

　　總之，水泵推廣使用變頻調速器，可以大幅度降低廠(chǎng)用電率，減少發(fā)電成本，提高競價(jià)上網(wǎng)的競爭能力。